Ökologische Bewertung von Energieholzanlagen und einer

Ökologische Bewertung von Energieholzanlagen
und einer Naturschutzhecke auf großen Ackerschlägen am Beispiel der Laufkäfer
Ismail A. AL HUSSEIN, Christian RÖHRICHT, Karin RUSCHER, Marita LÜBKE-AL HUSSEIN
Abstract: An ecological assessment of short-rotation coppices and a natural hedge adjacent to large arable
fields using ground beetles (Carabidae). - Given the rise fast-growing tree species (poplar, willow) for biomass
production as well as for protection against wind erosion, the present study was carried out to investigate the
effects of this cultivation on carabids. The aim of this study was the assessment of ground beetle biodiversity
and the analysis of impacts by plant density, age, area size, and harvesting managements. Supported by the
Saxon State Office for Environment, Agriculture and Geology (Dresden), investigations on short-rotation
coppices were carried out in various projects. The sites selected for the study were a farm near Köllitsch (field
strip, short rotation coppices) and a field contaminated with heavy metals in Krummenhennersdorf near
Freiberg (block design). A concomitant aspect of these investigations were the animal ecological researches.
Ground beetles, although an established indicator group, were used only occasionally for the evaluation of
energy plantations. Ground beetles were investigated using pitfall traps over a period of four years. At the site
near Köllitsch the results were compared with those of a natural hedge cultivation. At both locations more
species and mostly more individuals were found in willow than in poplar stands. The Shannon diversity (Hs)
was significantly lower after total harvesting of the tree stands, while it increased after partial harvesting. At
both locations, only a few typical forest carabid species were recorded after four years. With increasing plant
coverage the number of hygrophilous carabid species increased. After partial tree harvesting the number of
ground beetles species was higher than after total tree harvesting. At a higher plant density of willows and
poplars higher numbers of individuals and fewer species could be found. There was evidence of a speciesspecific preference for the tree densities by the ground beetles. After four years, the species richness was twice
as high in the hedge as in the short-rotation coppices at the site near Köllitsch. The shape of the area (field
strip or block design) had no influence on the biodiversity of ground beetles, because the narrow field strips
showed equal species richness to the energy wood block design at both locations.
1Einleitung
Der Anbau von schnell wachsenden Baumarten zur
Biomassegewinnung als auch zum Schutz vor Winderosion auf großen Ackerschlägen hat in den letzten
Jahren an Bedeutung gewonnen. Im Freistaat Sachsen wurden auf Flächen des Lehr- und Versuchsguts Köllitsch im Rahmen der Projekte „Einsatz von
nachwachsenden Rohstoffpflanzen als landschaftsgestaltendes Element – Feldstreifenanbau auf großen
Ackerschlägen“, „Demonstrationsanbau schnellwachsender Baumarten auf großen Ackerschlägen“ und
„Etablierung einer Energieholzanlage“ sowie auf der
Versuchsfläche Krummenhennersdorf bei Freiberg im
Rahmen des Projekts „Biomasseanbau und -verwertung als Energieträger/Humusstoff von Flächen mit
Angewandte Carabidologie 10 (2014): 87–95
ISSN: 2190-7862 (Internet)
unterschiedlichen Schwermetallbelastungsgrad und
Grünlandgebieten“ umfassende Erhebungen durchgeführt.
Einen Teilaspekt bildeten die vorliegenden tierökologischen Begleituntersuchungen. Laufkäfer, obwohl eine etablierte Indikatorgruppe, wurden bisher
nur vereinzelt zur Bewertung von Energieholz- bzw.
Kurzumtriebsplantagen herangezogen. Ziel dieser
Studien war die Erfassung des Laufkäfervorkommens
in den verschiedenen Anlagen (hier Pappel, Weide
und teils Erle). Darauf basierend galt es zu beurteilen, inwieweit die Biodiversität der Laufkäfer durch
Baumart, Sorte, Bestandesdichte, Standzeit, Flächengröße und -form sowie Erntemaßnahmen bzw.
-methoden beeinflusst wird. Außerdem wurden die
Ergebnisse der Energieholzplantagen am Standort
Köllitsch mit denen einer Heckenanpflanzung verglichen und bewertet.
2 Untersuchungsgebiete und
Probeflächen
2.1Köllitsch
Das Lehr- und Versuchsgut Köllitsch liegt im Landkreis Torgau-Oschatz im Gebiet der Elbniederung
bei Torgau im Freistaat Sachsen. Im mitteldeutschen
Raum ist die offene Agrarlandschaft durch typische
Großschläge von ca. 40 bis 60 ha geprägt. Geringe
Jahresniederschläge (520 mm) und hohe Jahresdurchschnittstemperaturen (9,8 ºC) zeichnen das Untersuchungsgebiet aus. Bei den Böden der Versuchsflächen
handelt es sich um sandigen bis reinen Lehm (Ackerzahl 59 - 84, 2002; Ackerzahl 70, 2007).
Im April 2002 wurde ein 200 m langer und 8
m breiter Feldstreifen mit Balsampappel (Populus
balsamifera) und Korbweide (Salix viminalis) quer
zur Hauptwindrichtung des mit Wintergerste bestellten 26 ha großen Schlages angelegt (Höhenlage
84 m über NN). Die Bestandesdichte betrug 11000
Pflanzen/ha. Die Erhebungen zur epigäischen Fauna
erfolgten in 3 von insgesamt 5 Versuchsvarianten des
Feldstreifens. Es handelte sich um die Varianten 3 Kombination Pappeln und Weiden, 4 - Pappel, Sorte
Max 3 und 5 - Weide, Sorte Zieverich. Im vierten
Standjahr des Feldstreifens erfolgte an zwei Terminen,
Februar und Dezember 2005, eine Teilbeerntung des
Baumbestandes. In einer im Jahre 1998 angelegten
Naturschutzhecke fanden ebenfalls Untersuchungen
statt.
Im April 2007 wurde ein zweiter, 200 m langer
und 10,5 m breiter Feldstreifen an der östlichen Flurgrenze eines 30 ha Ackerschlages ebenfalls quer zur
Hauptwindrichtung angelegt. In diesem Feldstreifen
standen sieben Pappelsorten und eine Weidensorte.
Jede Pappelsorte umfasste einen 22 m langen Abschnitt. Der Feldstreifen wurde an den beiden Enden
durch jeweils 22 m Weide begrenzt und zusätzlich
durch Schwarzerle (Alnus glutinosa) aufgelockert.
Die Bestandesdichte betrug 14000 Pflanzen/ha. Die
Erhebungen zu den Laufkäfern fanden von 2008 bis
2010 in 3 der insgesamt 9 Versuchsvarianten und
der benachbarten Naturschutzhecke statt. Es wurden
die Varianten 1 - Weide, Sorte Gigantea, 3 - Pappel,
Sorte Hybride 275 und Pappel, Sorte Max 3 beprobt.
88
Anfang März 2010 wurde eine Teilbeerntung des
Feldstreifens durchgeführt.
Im Jahre 2009 erfolgten in einer Energieholzanlage nahe dem Feldstreifens 1 Erhebungen zum Einfluss
der Bestandesdichte auf die Fauna. Die 10 ha große
Anlage (Ackerzahl 70) bestand aus zwei Teilen mit
unterschiedlichen Bestandesdichten. Im ersten Teil
(B1) der Anlage wurden 12000 Stecklinge/ha und im
zweiten Teil (B2) 16000 Stecklinge/ha gepflanzt. Die
Untersuchungen fanden in beiden Teilen (B1 und B2)
in jeweils 3 ausgewählten Varianten statt: Weide Inger, Pappel Hybride 275 und Pappel Max (Mehrklon).
Die erste Pflanzung der Steckhölzer erfolgte im April
2007, eine Nachpflanzung wegen Qualitätsmängeln
im April 2008.
2.2Krummenhennersdorf bei Freiberg
Krummenhennersdorf gehört zur Gemeinde Halsbrücke im Landkreis Mittelsachsen. Bei der Versuchsfläche handelt es sich um einen für die Vorgebirgslage des Gebietes Freiberg/Sachsen typischen
Lössboden (sandiger Lehm, Ackerzahl 45). Dieser
Versuchsstandort liegt 320 m über NN und zeichnet
sich durch hohe jährliche Niederschlagssummen (820
mm) und niedrige Jahresdurchschnittstemperaturen
(7,2 °C) aus. Der Boden ist mit Schwermetallen und
Arsen belastet.
Im Mai 2005 erfolgte an diesem Standort die
Anpflanzung einer 2 ha großen Anlage mit schnell
wachsenden Baumarten, drei Pappel- und fünf Weidensorten. Die Erhebungen zu den Laufkäfern fanden
von 2006 bis 2009 in vier ausgewählten Varianten der
Anlage statt: Weide - Tora, Weide - Jorr, Pappel - Hybride 275 und Pappel - Max 3. Die Plantage wurde in
der fünfjährigen Versuchszeit zweimal geerntet. Die
erste Ernte erfolgte nach drei Jahren im Februar 2008,
die zweite Ernte im Februar 2010.
Nähere Angaben zu den Versuchsflächen in Köllitsch liegen bei Röhricht et al. (2007, 2010, 2011a,
b) und zur Anlage in Krummenhennersdorf bei Röhricht et al. (2011c) vor. Hinweise zu den anbautechnischen Eigenschaften der Pappel- und Weidensorten
finden sich bei Röhricht & Ruscher (2009).
3 Material und Methoden
Die Erhebungen zur epigäischen Fauna erfolgten mit
Bodenfallen. Die Fallen hatten einen Öffnungsdurchmesser von 10,5 cm und waren mit Formalinlösung
(3 %) unter Zusatz von Detergenz gefüllt. Nur im
Angewandte Carabidologie 10 (2014)
Varianten
Hecke
Kombination Pappel / Weide
Pappel Max 3
Weide Zieverich
Arten
25
20
17
25
Anzahl
Individuen
259
123
162
231
Index
RL-Arten SHANNON Evenness
4
2,56
0.79
3
2,55
0.85
2
2,13
0.75
4
2,46
0.77
Jahre 2006 in Köllitsch (Feldstreifen 1) diente Ethylenglycol als Fangflüssigkeit. Der Fangzeitraum im
Feldstreifen 1 erstreckte sich von April bis August
2006. Bei den anderen Erhebungen standen die Fallen
von Ende April/Anfang Mai bis Mitte Oktober. Sie
wurden in 3 bis 4 wöchentlichem Abstand geleert. In
jeder Variante und in der Naturschutzhecke kamen
vier Bodenfallen zum Einsatz. Zur Determination
der Laufkäfer dienten die Werke von Freude et al.
(1976) und Müller-Motzfeld (2004).
Die Bewertung bzw. der Vergleich der Artengemeinschaften erfolgte mit ausgewählten Berechnungsmethoden für ökologische Indizes (Artenidentität nach Jaccard (1902), Dominanzidentität nach
Renkonen (1938), Ähnlichkeitsindex nach Wainstein (1967), Sörensen-Quotient (1948), der
Dominanzklassifizierung nach Engelmann (1978)
sowie Diversitätsindex nach Shannon, Evenness
und dem t-Test für Hs-Werte, wie in Mühlenberg
(1993) zusammenfassend dargestellt. Zur Einschätzung der Gefährdungssituation der Laufkäfer fand die
Rote Liste des Freistaats Sachsens (RLSN) Anwendung (Gebert 2009). Die Zuordnung der Laufkäfer
zu den ökologischen Typen erfolgte nach Barndt et
al. (1991) mit Ergänzungen nach Müller-Motzfeld (2001).
JahrStandjahr
Arten
Hecke
2008
40
2009
48
2010
58
Weide Gigantea
2008-1
37
2009-2
38
2010-3
41
Pappel Hybride 275
2008-1
34
2009-2
31
2010-3
34
Pappel Max 3
2008-1
33
2009-2
31
2010-3
38
Die statistische Auswertung wurde für die häufigsten Arten zwischen den Varianten innerhalb eines
Standjahres mit dem Mann-Whitney-U-Test vorgenommen.
4Ergebnisse
4.1Köllitsch
Feldstreifen 1 - 2006
Nach 4-jähriger Standzeit wurden mehr Arten, Individuen und Rote-Liste-Arten in der Hecke und dem
Weidenbestand erfasst als in den Pappel-Varianten
(Tabelle 1). In der Variante Pappel Max 3 kamen die
wenigsten Arten vor. Häufigste Arten in der Hecke
waren Amara aenea (De Geer, 1774) mit 19 %, Harpalus rufipes (De Geer, 1774) mit 19 %, Harpalus
tardus (Panzer, 1796) mit 12 % und Pterostichus
melanarius (Illiger, 1798) mit 10 % Anteil am Gesamtfang der Laufkäfer. Im Feldstreifen dominierten
Harpalus rufipes, Harpalus affinis (Schrank, 1781)
und Pterostichus melanarius. Die Art Trechus quadristriatus (Schrank, 1781) erreichte in der Variante
Pappel/Weide und im Pappelbestand hohe Fangzahlen. Ophonus azureus (Fabricius, 1775) machte
in den Weiden 14 % des Gesamtfanges aus. In keiner
Variante war eine Art eudominant. Die ökologischen
Anzahl
Individuen
RL-Arten
909
1081
1829
4
8
11
2,60
2,45
2,92
0,71
0,63
0,72
3118
986
422
4
6
9
1,85
2,32
2,72
0,51
0,64
0,73
1726
495
454
7
2
6
2,20
2,35
2,65
0,62
0,68
0,75
2095
1045
681
4
3
6
2,07
1,69
2,53
0,59
0,49
0,70
Angewandte Carabidologie 10 (2014)
Tab. 1: Anzahl Arten, Individuen, Rote ListeArten sowie SHANNON-Index und Evenness der
Laufkäfer insgesamt im Jahre 2006 in der Naturschutzhecke und den Baumbeständen des Feldstreifens 1 in Köllitsch nach 4-jähriger Standzeit.
Index
SHANNON Evenness
Tab. 2: Anzahl Arten, Individuen, Rote-ListeArten sowie SHANNON-Index und Evenness
der Laufkäfer insgesamt in der Naturschutzhecke
und den Baumbeständen im Feldstreifen 2 in
Köllitsch (Anpflanzung April 2007; Teilbeerntung
Februar 2010).
89
in allen Varianten höhere Artenzahlen und mehr Rote-Liste700
Arten verzeichnet werden. Die
600
2009
Harpalus rufipes
Anzahlen der Individuen sanken
500
Brachinus explodens
nach der Teilbeerntung beson400
Pterostichus melanarius
Poecilus cupreus
ders in der Weide und der Pap300
Harpalus affinis
200
pel Max 3 stark ab. Bezüglich
Anchomenus dorsalis
100
Shannon-Index und Evenness
0
war durch den Rückgang des
Hecke
Gigantea
Hybride 275
Max 3
2009 noch eudominanten HarWeide
Pappeln
palus rufipes ein Anstieg zu verzeichnen. Daraus resultieren im
Abb. 1: Häufigste Laufkäferarten in der Hecke und im Feldstreifen 2 am Standort Köllitsch (2009 - 2. Standjahr).
Vergleich zum Vorjahr höhere
Shannon- Diversitäts- und
Laufkäfer - Köllitsch
Evenness-Werte. Innerhalb des
450
400
1. Standjahres unterschieden
2010
350
sich die SHANNON-DiversiHarpalus rufipes
300
Brachinus explodens
täten der Varianten signifikant,
250
Pterostichus melanarius
200
im 2. Standjahr die PappelPoecilus cupreus
150
Harpalus affinis
Max-3-Variante von den ande100
Anchomenus dorsalis
ren Varianten. Nach der Ernte
50
0
(2010) ließen sich Signifikanzen
Hecke
Gigantea
Hybride 275
Max 3
zwischen allen Varianten beWeide
Pappeln
rechnen. Die meisten Laufkäfer
kamen nach der Ernte in der
Abb. 2: Häufigste Laufkäferarten in der Hecke und im Feldstreifen 2 am Standort Köllitsch (2010 - 3. Standjahr
Pappel-Variante Max 3 vor.
nach Teilbeerntung).
Im ersten Standjahr (2008)
Indizes ergaben die höchste Übereinstimmung zwiwar Harpalus rufipes in allen Varianten die häufigste
schen der Variante Pappel/Weide und der Variante
Art (Abbildung 1). Der Fanganteil schwankte zwiPappel Max 3, z. B. Wainstein-Index 43 %. Die Hecke
schen 46 % in der Variante Pappel Hybride 275 und
zeigte die größten Ähnlichkeiten zu der Variante Pap56 % in der Variante Weide Gigantea. In der Hecke
pel/Weide (35 %). Die Weidenfläche hatte die niedbetrug der Fanganteil dieser Art 37 %. In den Baumrigsten Artenidentitäten (nach Jaccard 50 bis 52 %)
beständen traten außerdem Poecilus cupreus (Linzu den anderen Varianten. Der Shannon-Index lag
né, 1758), Pterostichus melanarius, Calathus fuscipes
in der Variante Pappel Max 3 signifikant niedriger als
(Goeze, 1777) und Brachinus explodens Duftschin den anderen Varianten. Die Evenness war mit 0,85
mid, 1812 noch zahlreich und ähnlich stark verteilt
in Pappel/Weide am höchsten. In der Hecke (Anlage
auf. Statistisch gesicherte Differenzen konnten nur für
1998) und nach 4-jähriger Standzeit der BaumbestänPoecilus cupreus zwischen der Hecke und der Weide
de konnten maximal 5 Waldarten registriert werden.
berechnet werden. Im Folgejahr (2009) war Brachinus
explodens mit 38 % in der Hecke am häufigsten, HarFeldstreifen 2 - 2008 bis 2010
palus rufipes dagegen in den Baumbeständen, insbeIn der Hecke nahmen im Untersuchungszeitraum die
sondere in der Variante Pappel Max 3. Nach der TeilAnzahlen der Arten, Individuen und Rote-Liste-Arbeerntung der Weiden und Pappelbestände (Februar
ten ständig zu (Tabelle 2). Nach der Teilbeerntung der
2010) konnten in allen Varianten höhere Artenzahlen
Weiden und Pappelbestände (Februar 2010) konnten
und mehr Rote-Liste-Arten verzeichnet werden. Die
Anzahl Individuen
Anzahl Individuen
Laufkäfer - Köllitsch
Variante
Standjahr
Hecke
Weide Gigantea
Pappel Hybride 275
90
Weide Gigantea
1
2
3
49
40
30
Pappel Hybride 275
1
2
3
49
21
29
67
35
31
Pappel Max 3
1
2
3
49
20
33
57
33
42
63
34
36
Tab. 3: WAINSTEIN-Indizes zwischen den Flächen des Feldstreifens 2 in Köllitsch 2007 1. Standjahr.
Angewandte Carabidologie 10 (2014)
Anzahl Individuen
Anzahl Arten
Anzahlen der Individuen sanken
Laufkäfer - Köllitsch
nach der Teilbeerntung beson60
ders in der Weide und der Pappel
50
Max 3 stark ab. Die Fangzahlen
eurytop
40
von Brachinus explodens untersilvicol
30
schieden sich in den Jahren 2009
hygrophil
20
xerophil
und 2010, von Anchomenus dor10
salis (Pontoppidan, 1763) nur
0
2010 signifikant zwischen der
1
2
3
1
2
3
1
2
3
Standjahr
Hecke und den anderen VariHecke
Weide Gigantea
Pappel Hybride 275 Pappel Max 3
anten. Zwischen den Baumbeständen ergaben sich für diese Abb. 3: Ökologische Ansprüche der erfassten Arten (Köllitsch - Feldstreifen 2 - Anlage 2007; 1. bis 3. Standjahr;
Arten keine signifikanten Dif- 1-2008; 2-2009; 3-2010; Teilbeerntung Februar 2010).
ferenzen. Auffallend in diesem
Laufkäfer - Köllitsch
Versuchsjahr waren außerdem
die hohen Fanganteile von AnHecke
Weide Inger
Pappel Hybride 275
Pappel Max Mehrklon
chomenus dorsalis in allen Vari2000
Bestandesdichte
1800
anten (Abbildung 2). Diese Art
1600
dominierte in der Hecke vor
1400
Brachinus explodens.
1200
Insgesamt betrachtet setzten
1000
sich die Laufkäfergemeinschaf800
ten in den Baumbeständen aus
600
den Arten des angrenzenden
400
200
Feldes zusammen. Nur sehr we0
nige Arten der Carabidae waB1 - 12000
B2 - 16000
ren typisch für Wälder und ihre
Pflanzen/ha
Individuenzahl außerdem äußerst gering (Abbildung 3). Die
Abb. 4: Individuenzahlen der Laufkäfer in der Energieholzanlage in Köllitsch im Jahre 2009.
Wainstein-Indizes zeigten ei- (B1-12000 Stecklinge/ha und B2-16000 Stecklinge/ha).
ne Abnahme der Ähnlichkeiten
höhere Übereinstimmungen auf. Der Sörensenvom ersten zum zweiten Standjahr (Tabelle 3). Nach
Quotient machte im ersten Standjahr zwischen den
der Teilernte wiesen einige Flächen wieder etwas
Tab. 4: Anzahl Individuen häufiger Laufkäferarten insgesamt in den Energieholzanlagen (B1 12000 Stecklinge/ha und im B2 16000 Stecklinge/ha); Schwerpunktvorkommen (fett).
Arten
Amara aenea (DE GEER, 1774)
Amara familiaris (DUFTSCHMID, 1812)
Amara plebeja (GYLLENHAL, 1810)
Anchomenus dorsalis (PONTOPPIDAN, 1763)
Brachinus explodens DUFTSCHMID, 1812
Calathus fuscipes (GOEZE, 1777)
Calathus melanocephalus (LINNÉ,1758)
Harpalus affinis (SCHRANK, 1781)
Harpalus distinguendus (DUFTSCHMID, 1812)
Harpalus rufipes (DE GEER, 1774)
Poecilus cupreus (LINNÉ,1758)
Angewandte Carabidologie 10 (2014)
Hybride 275
B1
144
11
13
43
90
54
22
349
198
75
11
Pappel
Hybride 275
Max
B2
B1
347
44
39
6
5
3
59
30
121
77
43
49
8
15
344
132
86
96
170
127
38
4
Weide
Max
B2
246
18
2
57
80
21
6
292
66
214
32
Inger
B1
83
8
5
36
124
46
26
48
60
80
7
Inger
B2
119
28
29
45
189
86
13
125
96
139
45
91
Tab. 5 : Anzahl Arten, Individuen, Rote-Liste-Arten insgesamt sowie SHANNON-Index und Evenness der
Laufkäfer in Krummenhennersdorf (Anpflanzung April 2005; Ernte Februar 2008).
JahrStandjahr
Weide Tora
2006-1
2007-2
2008-3
2009-4
Weide Jorr
2006-1
2007-2
2008-3
2009-4
Pappel Hybride 275
2006-1
2007-2
2008-3
2009-4
Pappel Max 3
2006-1
2007-2
2008-3
2009-4
Arten
Anzahl
Individuen
RL-Arten
Index
SHANNON Evenness
21
41
31
32
322
764
1065
368
0
0
2
2
2,01
2,51
1,94
2,29
0,66
0,68
0,56
0,66
17
39
37
30
235
505
1138
264
0
2
3
2
2,07
2,56
1,86
2,36
0,73
0,70
0,52
0,69
21
37
31
30
470
525
777
228
1
1
3
2
2,03
2,60
1,78
2,28
0,67
0,72
0,52
0,67
27
37
28
29
502
360
725
350
1
1
3
4
2,05
2,73
1,87
1,96
0,62
0,76
0,56
0,58
Varianten Weide Gigantea und Pappel Max 3 80 %
und zwischen den Varianten Weide und Pappel Hybride 275 87 % aus. In den beiden folgenden Jahren
waren die Ähnlichkeiten geringer. Nach der Teilernte
2009 lagen die entsprechenden Werte zwischen 63
und 71 %.
Energieholzanlage 2009
In der Naturschutzhecke ließen sich im Jahre 2009 49
Arten nachweisen. In der Energieholzanlage wurden
29 (Pappel Max; B1 und B2) bis 36 Arten (Weide
Inger; B1) erfasst. Die Anzahlen der Individuen fielen
in allen Varianten mit der Bestandesdichte 1 geringer
als in denen der Bestandesdichte 2 (B2) aus (Abbildung 4). Die Individuenzahlen der Laufkäfer in der
B2 überstiegen sogar die der Hecke. Bemerkenswert
erscheinen die hohen Individuenzahlen von Brachinus explodens auf allen untersuchten Flächen (Tabelle
4). Des Weiteren zählten Harpalus rufipes, Harpalus
affinis, Amara aenea und Pterostichus melanarius zu
Variante
Standjahr
Weide Tora
Weide Jorr
Pappel Hybride 275
92
Weide Jorr
1
2
3
4
41 50 44 35
Pappel Hybride 275
1
2
3
4
46 46 32 34
56 51 43 33
den dominanten bzw. häufigsten
Arten. In der Anlage B2 waren
die Aktivitätsdichten dieser Arten deutlich höher als in der Anlage B1. Diese Differenzen ließen sich nicht statistisch sichern.
Die höchsten Individuenzahlen
vieler Arten der Baumbestände
lagen in B2. In den Pappel-Varianten mit B1 waren Harpalus
distinguendus (Duftschmid,
1812), Calathus fuscipes und Calathus melanocephalus (Linné,
1758) am häufigsten. Die Anzahl gefährdeter bzw. Rote-Liste-Arten machte in den Baumbeständen jeweils 2 bis 3 Arten,
in der Hecke 8 Arten aus.
4.2Krummenhennersdorf
Die Artenzahlen der Laufkäfer stiegen vom ersten
zum zweiten Standjahr in allen Varianten insbesondere den Weidenbeständen stark an (Tabelle 5). Nach
der Vollernte 2008 sanken die Artenzahlen ab und
erreichten bis zum Ende der Erhebungen nicht mehr
das Niveau von 2007. Mit steigender Anzahl der
Individuen in den Varianten ließen sich niedrige
Shannon-Diversitäten und Evenness-Werte verzeichnen. Innerhalb des 1. Standjahres unterschieden
sich die Shannon-Diversitäten nicht signifikant,
im 2. Standjahr, die Variante Pappel Max 3 von allen
anderen Varianten, nach der Ernte die Variante Weide
Tora von den anderen Varianten sowie im 4. Jahr die
Variante Pappel Max 3 von den übrigen Varianten.
Die Anzahl gefährdeter Arten war insgesamt sehr gering. In den Jahren nach der Ernte kamen nur wenige
Rote-Liste-Arten hinzu. Die meisten Arten konnten
nach der Ernte in der Weide Jorr erfasst werden.
Pappel Max 3
1
2
3
4
39 35 45 26
35 42 36 27
51 47 39 32
Tab. 6: WAINSTEIN-Indizes zwischen den Varianten am Standort Krummenhennersdorf; 2006
- 1. Standjahr.
Angewandte Carabidologie 10 (2014)
Anzahl Individuen
Anzahl Individuen
Im Jahr vor der Ernte
Laufkäfer - Krummenhennersdorf
(2007) lagen ausgeglichene
300
Dominanzverhältnisse vor
250
(Abbildung 5). Die häu2007
Harpalus rufipes
200
figste Art Harpalus rufipes
Poecilus cupreus
machte zwischen 34 % in
150
Bembidion lampros
Harpalus affinis
der Variante Weide Jorr und
100
Amara communis
25 % in der Variante Pappel
Amara aenea
50
Max 3 aus. Poecilus cupreus
0
erreichte hohe Fanganteile
Tora
Jorr
Hybride 275
Max3
in den Weiden-Varianten
Weiden
Pappeln
(15 bis 18 %). Nach der
Ernte stiegen die Fangan- Abb. 5: Häufigste Laufkäferarten in Krummenhennersdorf (2007 - 2. Standjahr).
teile dieser beiden Arten
stark an. Es dominierte
Laufkäfer - Krummenhennersdorf
wiederum Harpalus rufipes
600
mit 39 % in der Variante
500
Tora bis 50 % in der Vari2008
ante Weide Jorr, gefolgt von
400
Harpalus rufipes
Poecilus cupreus
Poecilus cupreus mit 18 % in
Pterostichus melanarius
300
der Variante Weide Jorr bis
Dyschirius globosus
Amara communis
27 % in der Variante Tora
200
Harpalus affinis
(Abbildung 6). Besonders
100
erwähnenswert erscheint
auch das Auftreten der vier
0
Tora
Jorr
Hybride 275
Max3
Carabus-Arten, C. auratus
Weiden
Pappeln
Linné, 1761, C. cancellatus
Illiger, 1798, C. granulatus Linné, 1858 und C. Abb. 6: Häufigste Laufkäferarten in Krummenhennersdorf (2008 - 3. Standjahr - nach Ernte).
nemoralis O.F. Müller,
1764 nach der Ernte im Jahre 2008. Insbesondere zwischen 68 und 84 %. Danach wurden die ÜbereinCarabus auratus war relativ häufig.
stimmungen zwischen den Varianten immer geringer.
Im Jahr 2009 ergaben sich völlig andere Domi- Im gesamten Untersuchungszeitraum kamen nur 4 bis
nanzverhältnisse. Die Art Harpalus rufipes war nur 5 Waldarten unter den Carabidae vor. Nach der Ernte
durch wenige Individuen vertreten. Es dominierten stieg vor allem der Anteil xerophiler Arten an.
Dyschirius globosus (Herbst, 1784), Bembidion
lampros (Herbst, 1784) und Pterostichus melanari5Diskussion
us. Bembidion lampros machte 43 %, Dyschirius globosus dagegen nur 14 % in der Variante Pappel Max 5.1Vergleich der Standorte
3 aus. In den anderen Varianten waren diese beiden Die Energieholzanlagen in Köllitsch und KrummenArten gleich verteilt. Daraus resultieren auch die hennersdorf wurden hauptsächlich durch Laufkäferentsprechenden Werte für die Wainstein-Indizes arten besiedelt, die auch sehr zahlreich auf den umlie(Tabelle 6). Poecilus cupreus und Dyschirius globo- genden Feldern auftraten. In der Naturschutzhecke in
sus traten überwiegend in den Weidenbeständen Köllitsch kamen im Gegensatz zu den Weiden- und
auf. Die Differenzen zwischen den Fangzahlen der Pappelbeständen des Feldstreifens 2 mehr Laufkähäufigen Arten ließen sich statistisch nicht sichern. ferarten vor. Im ersten Standjahr der Bäume fiel die
In den ersten beiden Standjahren waren zwischen Anzahl der Individuen in den Varianten wesentlich
den Varianten noch große Übereinstimmungen der höher als in der Hecke aus, was auf Harpalus rufipes
Wainstein-Indizes zu verzeichnen, während im zurückzuführen ist. Diese Art machte ca. die Hälfte
vierten Jahr bereits größere Unterschiede vorlagen. aller Individuen der Laufkäfer aus. Nach der TeilDer Sörensen-Quotient lag im ersten Standjahr beerntung nahm die Anzahl der Individuen dieser
Angewandte Carabidologie 10 (2014)
93
Art stark ab. Die Anzahl gefährdeter bzw. Rote-ListeArten und die Diversität (Hs-Index nach Shannon)
fielen in der Hecke erwartungsgemäß am höchsten
aus. In der bereits 1998 angelegten Hecke ließen
sich kaum mehr Waldarten unter den Carabidae als
in den Feldstreifen nach 3 bis 4 Jahren Standzeit
nachweisen. Auch in Krummenhennersdorf wurden
nach 4 Jahren Standzeit der Pappeln und Weiden nur
wenige Waldarten unter den Carabidae nachgewiesen. Untersuchungen von Schardt et al. (2008) zu
Webspinnen und Brauner & Schulz (2011) sowie
Sachs et al. (2012) zu Laufkäfern lieferten nach 4
Jahren Standzeit ähnliche Resultate. Eine deutliche
Zunahme von Waldarten unter diesen Tiergruppen
war erst nach 8 bzw. 9 Jahren Standzeit zu erkennen.
5.2Einfluss der Gehölzart, -sorte
bzw. -klon
Die Beeinflussung der Laufkäferfauna erfolgte über
die Beschattung der Bodenoberfläche, die Entwicklung der Beikrautflora, den Raumwiderstand, das
Mikroklima u. a. Die Weiden im Feldstreifen 2 und
in Krummenhennersdorf waren nicht so hoch gewachsen wie die Pappeln. Nur die Sorte Inger in der
Energieholzanlage 2009 in Köllitsch übertraf in der
Wuchshöhe die Pappeln. In den Weidenbeständen
konnten an den beiden ersten Standorten höhere Anzahlen an Arten und meist auch Individuen der Laufkäfer erfasst werden. Brauner & Schulz (2011)
wiesen ebenfalls mehr Laufkäferarten in Weidenbeständen als in Pappelbeständen nach und führen dies
auf den größeren Strukturreichtum zurück. Nerlich
et al. (2012) errechneten für Laufkäfer in Pappelbeständen höhere Diversitätsindizes (Hs) als in Weidenbeständen. Am Standort Köllitsch wurde im ersten
Standjahr in der Variante Weide Gigantea ein niedrigerer Diversitätsindex als in den Pappelbeständen
berechnet. Dies lässt sich auf den hohen Anteil von
Harpalus rufipes (56 %) im Jahr 2008 zurückführen.
Aus dem hohen Fanganteil (59 %) dieser Art im Jahre
2009 in der Variante Pappel Max 3 resultierten die
insgesamt betrachtet niedrigsten Hs -und EvennessWerte. Die Anzahlen der Arten und Individuen fielen
in der Weide-Variante jedoch höher als in den PappelVarianten aus.
Am Standort Krummenhennersdorf unterschie-
94
den sich die Diversitätsindizes innerhalb eines Jahres
zwischen den Varianten nur äußerst gering. Im 4.
Standjahr wies die Variante Pappel Max 3 den geringsten Wert (Hs) mit 2,0 im Vergleich zu den anderen
Varianten (2,3 bis 2,4) auf. In diesem Untersuchungsjahr war der Fanganteil von Bembidion lampros in
dieser Variante sehr hoch. In den anderen Varianten
lagen ausgeglichenere Dominanzverhältnisse vor.
5.3Einfluss der Ernte
In Köllitsch war die Anzahl der Arten pro Variante
nach der Teilbeerntung im dritten Standjahr höher
als in den beiden Jahren davor, während in Krummenhennersdorf nach der Vollernte nicht mehr so viele
Arten wie im Jahr zuvor erfasst werden. Nach der Teilbeerntung war die Diversität in der Weide-Variante
höher als in den Pappel-Varianten, in allen Varianten
aber höher als davor. Nach der vollständigen Ernte der
Blockanlage in Krummenhennersdorf ergaben sich
bezüglich der Diversität (Hs) nur geringe Differenzen
zwischen Pappeln und Weiden. Das Niveau vor der
Ernte wurde aber in keiner Variante wieder erreicht.
Demnach scheint eine Teilbeerntung der Baumbestände im Vergleich zu einer vollständigen Ernte für
die Laufkäfer von Vorteil zu sein. Andererseits ist
vermutlich die vollständig abgeerntete Fläche für xerophile Laufkäferarten aus angrenzenden Habitaten
attraktiv.
5.4Einfluss der Flächenform
Die Form der Fläche, Feldstreifen oder Blockanlage,
hatte insgesamt betrachtet keinen Einfluss auf die
biologische Vielfalt. Die schmalen Feldstreifen waren
ebenso artenreich wie die Energieholzanlagen beider
Standorte. Diese Strukturen beleben insbesondere offene Agrarlandschaften mit großen Schlägen, wirken
der Winderosion entgegen, fördern die Artenvielfalt
und können auch der Biotopvernetzung dienen. Die
Vorteile für einzelne Tiergruppen sind sehr differenziert zu betrachten.
Die Erhebungen zeigten auch, dass eine Bewertung der Bestände nicht nur mit einzelnen Indizes,
sondern unter Berücksichtigung der absoluten Fangzahlen erfolgen sollte. Nach nur kurzen Standzeiten
der Baumbestände und geringer Anzahl an Wie-
Angewandte Carabidologie 10 (2014)
derholungen lassen sich nur tendenzielle Aussagen
ableiten.
Danksagung
Dank gilt dem Sächsischen Landesamt für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie (Lf ULG) Dresden, insbesondere den Projektleitern und Projektbearbeitern
Dr. Michael Grunert, Dr. Kerstin Jäkel, Sophia Kiesewalter und Anke Dietzsch für die Unterstützung bei
den ökologischen Begleituntersuchungen im Rahmen
der oben genannten Projekte.
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RÖHRICHT, C., GRUNERT, M. & K. RUSCHER (2011A): Feldstreifenanbau schnellwachsender Baumarten - Demonstrationsanbau von
schnellwachsenden Baumarten auf großen Ackerschlägen als Feldstrei-
Angewandte Carabidologie 10 (2014)
Dr. C. Röhricht, Dipl.-Ing. (FH)
Karin Ruscher, Sächsisches Landesamt für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie, Referat 71 – Pflanzenbau & Nachwachsende Rohstoffe,
Gustav-Kühn-Str. 8,
D-04159 Leipzig
Dr. M. Lübke-Al Hussein,
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg,
Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften,
Betty-Heimann-Str. 3,
D-06120 Halle (Saale)
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